[도서후기] 나 없이는 존재하지 않는 세상

 

 

 

 

 

저자: 카를로 로벨리

출판: 쌤앤파커스

 

 

 

 

≪시간은 흐르지 않는다≫, ≪모든 순간의 물리학≫ 의 저자 카를로 로벨리 최신작. 이 책은 북해의 섬 헬골란트에서 스물세 살의 독일 청년이 발견한 ‘양자론’에 대한 아이디어로 시작한다. 그의 이름은 베르너 하이젠베르크. 헬골란트 섬에서 출발한 이야기는 양자론의 탄생과 해석들, 그로 인한 혼란 그리고 오직 ‘상호작용’으로만 이루어진 세계의 실체, 양자론의 ‘관계론적’ 해석에까지 이른다.

우리는 이 세상을 물질의 측면에서 생각하지만, 사실 ‘현실’이라고 부르는 이 세계는 ‘상호작용하는 실체들의 광대한 네트워크’다. 대상이 상호작용하는 방식이 바로 그 대상 자체인 것이다. 소년이 돌을 던지고, 돌은 날아가 공기를 움직이고, 나무는 태양으로부터 산소를 만들고, 사람들은 산소를 마시고, 산소를 마신 사람들은 별을 보고…. 이 세계는 끊임없이 상호작용하고 있다. 전혀 상호작용을 하지 않는 대상이 있다면, 그것은 존재하지 않는 것과 마찬가지다.

카를로 로벨리의 양자 이론이 밝히는 ‘세계의 실재’를 통해, 우리는 지금껏 전혀 보지 못했던 눈부신 ‘현실의 실체’를 직접 만져보는 듯한 경험을 한다. 동시에 우리의 선입견에 계속해서 의문을 던진다. 물질이 아닌 관계로만 이루어졌다면 이 세상의 기본 실체는 무엇일까? 세계에 대한 우리의 개념을 어디에 고정시켜야 할까? 나의 생각과 주관성, 가치, 아름다움, 의미는 어떻게 존재할 수 있을까? 그는 이러한 질문들에 대한 답을 함께 탐구하며, 세상을 이해할 수 있는 새로운 관점과 우주 안에서 우리의 위치를 이해할 수 있는 명쾌한 방법을 제시한다.

- 교보문고 책소개

 

 

 

 

 

 

이번에 리뷰할 도서는 카를로 로벨리의 <나 없이는 존재하지 않는 세상>입니다.

 

이 책은 이론물리학자인 카를로 로벨리가 ‘양자론’은 무엇인가에 대해서 소개하고 있는 책입니다. 그중 1부에서는 ‘양자론’이 탄생한 배경과 어떻게 발전해 왔는지,그리고 양자론을 해석하기 위해 과거에 제시되었던 여러 이론들에 대해서 소개하고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

닐스 보어는 이미 유명한 과학자였습니다. 그는 화학 원소를 측정하기 전에도 그 원소의 성질을 예측하는, 간단하지만 기묘한 공식을 만들었습니다…(중략)… 그러나 무엇보다도 이 공식에는 정말 터무니없는 점이 있었습니다. 이 공식은 전자가 원자핵 주위를 특정 궤도로만, 원자핵으로부터 특정한 거리에서, 특정한 에너지로만 돈다고, 그리고 마술처럼 한 궤도에서 다른 궤도로 ‘점프’한다고 아무 근거 없이 가정하고 있었던 것입니다. 최초의 ‘양자 도약’이었죠.

 

 

 

대신, 전자에 대해 생각하는 방식을 바꿔보자. 전자가 궤도를 따라 움직이는 물체라는 생각을 포기하자. 전자의 움직임을 기술하는 것을 포기하자. 우리가 관찰할 수 있는 것, 즉 전자가 방출하는 빛의 강도와 진동수만 기술하자. 모든 것을 오직 관찰 가능한 양에 근거해서만 설명하자…(중략)… 이것이 바로 하이젠베르크의 발상이었습니다.

 

 

 

 

 

 

1927년, 5차 솔베이 회의 (출처: Wikipedia)

 

 

 

 

 

하이젠베르크, 보른, 요르단, 디랙의 계산 방식, 즉 ‘오직 관찰 가능한 것에만 국한’하고 물리적 변수를 행렬로 대체한다는 기발한 아이디어는 아직 한 번도 틀린 적이 없습니다.

 

 

 

지금까지 1925년과 1926년에 양자역학이 어떻게 탄생했는지 이야기하면서, 이 이론의 두 가지 핵심 아이디어를 소개했습니다. 그것은 관찰 가능한 것만 설명한다는 하이젠베르크의 독특한 아이디어와, 보른이 이해한 대로 이 이론이 확률만을 예측한다는 사실이었습니다.

 

 

 

100년 동안 우리 모두가 설명하려고 노력해왔습니다. 이런 일이 완전히 당혹스럽고, 도무지 이해가 되지 않는다 해도 여러분만 그런 것은 아니에요. 그래서 파인만은 아무도 양자역학을 이해하지 못한다고 말했던 것입니다.

 

 

 

 

 

저자는 ‘양자론’을 해석하기 위한 방법으로 제시되었던 ‘다세계 이론’, ‘숨은 변수’, ‘큐비즘’ 등의 이론에 대해 소개하면서 각 방법들로는 설명되지 않는 부분에 대해서도 소개하고 있습니다.

 

 

 

 

 

하이젠베르크가 제기한 질문을 재구성한 것이기도 한 이 질문, 즉 ‘관찰이란 무엇인가?’, ‘관찰자란 무엇인가?’라는 질문은 마침내 우리를 ‘관계’라는 개념으로 인도합니다.

 

 

 

내가 여기서 설명하는 양자론의 ‘관계론적’ 해석의 핵심은, 양자론은 양자적 대상이 우리(혹은 ‘관찰’이라는 일을 하는 특별한 실체)에게 어떻게 나타나는지를 기술하는 것이 아니라는 발상입니다. 이 이론은 어떤 물리적 대상이 다른 임의의 물리적 대상에게 어떻게 나타나는지 기술합니다. 즉, 물리적 대상이 다른 물리적 대상에게 어떻게 작용하는지를 기술하는 것이죠.

 

 

 

그리하여 우리는 과격한 결론에 이르게 됩니다. 이 세계가 속성을 지닌 실체로 이루어져 있다는 생각을 뛰어넘어, 모든 것을 관계의 관점에서 생각해야만 한다는 것입니다.

저는 이것이 바로 양자론을 통해 우리가 세계에 관해 발견하게 된 사실이라고 믿습니다.

 

 

 

 

 

저자는 관계론적 해석으로 ‘양자론’을 설명하고 있습니다. 저는 이 책을 읽으면서 과학책을 읽는다는 느낌보다는 철학책을 읽고 있다는 느낌이 더 강하게 들었던 것 같습니다. 양자역학 내용 자체가 어렵기는 하지만 이 책은 양자역학의 구체적인 설명보다는 저자가 바라보는 ‘양자론’은 무엇이고 어떻게 정의할 수 있을까에 대해서 다루고 있기 때문에 책을 읽기 전에 걱정했던 것보다는 어렵지 않게 읽을 수 있었던 것 같습니다.

 

 

 

 

 

 

 

개인적인 책 평가: ★★★★☆